쉽게 설명하는 자율 주행 기술, 로봇은 어떻게 자기의 위치를 아는가?

in kr-dev •  2 years ago  (edited)

안녕하세요.

오늘은 자율 주행 기술에 대해 쉽게, 제가 아는 선에서 설명해보려고 합니다.

저는 석사 2년동안 자율주행분야에서 연구했었는데요.

제가 아는 것, 제가 하는 것, 제가 속해 있는 분야에 대해 잘 설명하는 것이 중요한데

스팀잇에서 연습하려고요!

참! @stella12, @tradingideas 글을 최근에 봤는데 재밌게 봤습니다 ㅎㅎ

@stella12님 포스팅

@tradingideas님 포스팅 아마존 물류 센터에 있는 로봇 키바


본론


생각보다 자율 주행 기술은 우리 생활과 가까이 있고 다가오고 있습니다.

로봇 청소기

공장 물류 로봇

자율주행차!

특히 최근 로봇청소기는 ㅋㅋ

집 구조를 파악하고 돌아다닌다고 합니다.

스마트폰으로 집 평면도를 볼 수 있어요!

관련 이미지

<Dyson 360>


그렇다면 자율 주행 기술이 도대체 뭘까요?

제가 생각하는 자율주행은 이렇습니다.

로봇이 자기 주변의 환경을 알고, (Mapping)

특정 환경에서 자기 위치가 어디있는지 알고, (Localization)

장애물을 피하면서, (Obstacle avoidance)

목적지까지 최적의 경로로 가는 것 (Path planning)

이게 자율주행 기술이라고 생각합니다.

<Autonomous naviation system on simulation>


생각해보면 사람과 비슷하지 않나요?

예를 들어, 제가 코엑스에 있습니다.

저는 코엑스에 있는 메가박스를 가고 싶어요.

어떻게 찾아갈까요?

  1. 먼저 지도를 봐야겠죠. 코엑스에는 지도를 보여주는 디스플레이가 있습니다. (로봇은 특정 환경의 지도를 가지고 있다. 없다면 만들어야 한다. 이것이 Mapping)
  2. 다음으로 내가 그 지도에서 어디있는지 파악하는 것입니다. 그리고 가고자 하는 메가박스가 어디있는지 확인을 해야겠죠. (로봇은 지도 상에서 자신이 어디 있는지 파악한다. 이것이 Localization)
  3. 그 다음에는 사람들을 피해가며 메가박스로 갑니다. (목적지까지 최적의 경로를 만들고 장애물을 피해갑니다. Obstacle avoidance or Path planning)
  4. 중간에 길을 잃을 때도 있죠. 왜냐하면 코엑스는 넓으니깐요! 그렇다면 지도를 다시 보고 내가 어디있는지 확인하고 빠른 길로 갑니다. (로봇도 길을 잃을까요? 자신의 위치를 잃어버릴 수 있을까요? 퀴즈입니다!)
  5. 메가박스에 도착했다!
어떤가요?

사람과 로봇이 목적지까지 찾아가는 방법이 비슷해보이지 않나요?


쉬운 문제를 풀어봅시다.


로봇은 지도가 있다는 가정 하에,

그 지도에서 자신이 어디에 있는지 어떻게 알 수 있을까요?

로봇의 위치 추정에 집중해보려고 합니다.


사람으로 예를 하나 들어보겠습니다.

만약 사람이 눈을 감고 코엑스의 메가박스를 찾아야 한다면 찾아갈 수 있을까요?

코엑스를 몇 번 가봤던 사람이라고 해봅시다.

눈 감고 걸으면 자신이 생각한 이동 거리와 실제 이동 거리가 달라질 것입니다. 그리고 오래 눈 감고 걸을수록 그 오차는 커지겠죠.

그러다가 눈을 뜨면 순간 어디 있는지 모를 수 있지만

이전에 봤던 음식점들을 보고 자신의 위치를 파악할 수 있죠.


로봇도 마찬가지입니다.

센서가 필요합니다. 즉, 주변 환경을 파악할 센서 말이죠. 눈이나 귀처럼요!

로봇은 여러 센서들을 이용하여 현재 관측하는 데이터와 지도 (기존에 특정 장소에 대한 데이터, 이전에 봤던 랜드마크, 특징)을 매칭시켜보면서 로봇의 위치를 추정합니다. 여러가지 방법으로요!

<Lidar, RGB-D camera, camera>


결론


최대한 쉽게 설명하려고 했는데 재밌게 읽으셨는지요.

어떤지 잘 모르겠어요.

언젠가 각 집마다 자율주행기술이 들어간 로봇이 하나씩 갖게될 것을 꿈꾸며

글을 마치겠습니다.

읽어주셔서 감사합니다!

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근래에 들어서는 도로가 하나의 망으로 작용을 해서 자율주행자동차와 실시간으로 정보를 교환하면서 진정한 자율주행 시대를 만들어 가는 느낌이 듭니다. 빠르게 변화하는 사회가 참 기대가 됩니다. 얼마나 빠른 시간 안에 사람이 운전하는 것이 불법이 되는 사회가 될지 예산하는 재미도 있고요 ㅎㅎ

저도 기대돼요
보통 사고는 사람이 실수해서 발생한다고 하더군요.
음주운전, 부주의, 졸음운전이 주 원인이라고 하더군요!

안녕하세요.
[100팔로워 이벤트] 풀보팅에 당첨되셨습니다.
즐거운 금요일 되시기 바랍니다!

감사합니다!

스스로 홍보하는 프로젝트에서 나왔습니다.
오늘도 좋은글 잘 읽었습니다.
오늘도 화이팅입니다.!

좋은 내용 잘 보고 갑니다^^ 자율주행 이제 더욱 우리 삶에 밀접하게 사용되겠네요.
/ 다니의 뉴비 지원 프로젝트(1월 2주)

로봇청소기로 예를 들어 설명해주시니 보다 쉽게 다가오네요~ 처음 가는 길은 구글맵이나 길찾기를 사용해서 길을 찾는 제 모습이 왠지 길을 잃고 여긴지 저긴지 길을 찾는 로봇청소기가 상상되네요 하하 흥미로운 글 잘보고 갑니다:)

흥미롭게 읽어주셨다니 감사합니다.!

어려운 것 하시는군요. 눈에 있는 ASUS 3D sensor도 보이네요.

열심히 공부해야죠! ㅎㅎ
트레이딩님 오늘도 좋은 하루 보내세요

  ·  2 years ago (edited)

제이콥유님 안녕하세요^^ 제 글을 재미있게 읽어 주셨다니, 정말 감사할 따름입니다. 사실 오늘 자율주행 기술에 대해 풀어쓰면서 기술적 측면에 대한 이야기도 하고 싶었는데, 저의 지식 부족으로 주저리주저리 풀어쓰면 괜히 글이 어려워질 것만 같아서 쓰다 지워버렸습니다만, 제이콥유님의 이글을 보니 지워버리길 잘했다는 생각이 드네요^^ ㅋㅋ 깔끔하게 정리해 주셔서 감사드립니다.

앗 찾아와주셔서 감사해요!
제가 최신글을 안읽고 썼네요.. ㅜㅜ
https://steemit.com/kr/@stella12/kr-jp-4-3-4-3
자율주행 포스팅도 재밌게 읽었습니다!
글을 잘 쓰시는거 같아요! ㅎㅎ
감사합니다

과찬이십니다. 글쓰는 재주가 없어서 겨우겨우 하루 하나씩 쓰고 있습니다 ㅎㅎ 앞으로 제이콥유님 통해서 많이 배우겠습니다~~ 잘 부탁드립니다^^

안녕하세요!! 최근에 가입한 노래 포스팅 하는 뉴비입니다^^
유익한 블로그 정말 잘 봤습니다ㅎㅎ
팔로우하고 자주 찾아 뵐게요 ^_^

감사합니다!

로봇전공이라 포스팅 제목보고 이끌려서 들어왔네요!
정독하면서 잘 읽었습니다! 자율주행과 관련있는 이 영상처리기술은 앞으로도 무궁무진하게 발전할텐데 얼마나 정밀해질지 궁금해집니다.

영상처리는 자율주행에 빠질 수 없죠.
주변 환경을 인식하려면 필요해요.
RGB-D카메라, 그리고 카메라만으로 로봇(카메라)의 위치를 추정 및 지도 작성을 하는 연구는 많습니다!

치킨장학금에서 나왓습니다.
늦어서 죄송합니다.

찾아와주셔서 감사합니다 ㅎㅎ

자율주행 관련 이야기 많이 올려주세요...

안녕하세요! 이번에는 지도작성에 대한 글을 작성해봤습니다.
관심이 있으시면 한번 와서 읽어주셔요! ㅎㅎ
감사합니다.

https://steemit.com/kr-dev/@jacobyu/54qama

다음글에도 댓글 쓰고 왔는데 오 더욱 많은 글을 내려 주시어요. 자율 주행에 정말 관심이 많습니다. 로봇을 만드는게 꿈이라, 아직도 꿈꾸는 40대인지라 ㅋㅋㅋ 좋은글 감사합니다.